电解质溶液的电导

等```等```第五章

电化学5.0电化概电学研化能电相转的学它物理化学的一个庞大分支，它包括以下内容电学电解质溶液可逆电的电势电解极化论电化学质溶液理论,和溶液界的性质电极应的机理等(稳态,态法)化学极过程动学电化学反的速率与机)分析化学电导析势分解分析库分析极谱分析等电学电解,电积化学蚀学电源电催,电合成)电化学的用热力数测eq\o\ac(△,:)△、△G、S科学

研究工业生产

分析测pH法、导法、分析泳分仪表种电传感电解：氯CuZn、等电池次电二次池等电学程特：原电池或电解池中进行化应还原反应分区进行系与环境有电功交换，非体积功W非体积功W

非体积功=0;+CuCu+Zn1

2电化学基规律：法拉定法拉第纳了多次实验结果，于年总结出一条基本规律，法拉第定律：通电于电解质溶液后发生化学变化的物质的量与通入的电量成正比若将几个电池串联，在各个电解池的电极上发生反应的物质的当量数相同。例如电解

水溶液，电极上发生如下反应：阳极：

2Cl

2阴极：电极反应一般可写为

eCu0Aiiei和

i

一样，当电子在反应式右边阳反应）时，

e

取正；在反应式左边阴反），取。因此有e

法拉第-1867i

i

或

i

i

通过导线的电量为：

QeLeL

i

i

eL

i

i生成产物的质量为Mi

i

Q这就是法拉第定律的数学表达式。2

1电导率21摩尔电导摩电率31电导率21摩尔电导摩电率5.1.1电导电率电导就是电阻的倒数，用

G

5.1导表示：

1Rlll

（1）G的位为或（=，西子

1

为单为。由式1知，电导率在数值上为=1m，=1m时液的电导。G又可写为AnnGlnl2lAl

l

称电导池常数，单位为。或

Gncl

（2）n

为物质的摩尔数。式（）电解质的。上式知，在一定温度和压力下，电解质的摩尔电导与电解质的浓度

（电导率

也是浓度

的函数导电距离

l

有关。5.1.2，摩电率如果我们要比较各种电解质的摩尔电导，必须在相同的浓度和导电距离的条件下进行。为此我们将导电距离都取为。因此式2成为G1nm

（3定义m

c

（4

A

称电解质的。此式）可写为

→

1m

←G1nm

（5在数值上等将含有摩尔电解质的溶液放在相距一米积的个电极间3

1_/极摩电率41_/极摩电率的电导如图。

的单位为

由知面

A

不同浓度

不同，

就不同。定离的摩电率

,

,

（6）

对于

M

A

类型电解质，一摩尔电解质的离解反应是MA→M

A

（7）电中性条件为

z

（8）

电率摩电率浓的系

HSO24

HClHSO24Λ

MgSO4

KOHCOOH3cmol

LaCl3Na24COONa3COOH3

cmol

强电解质溶液的电导率随浓度的增加而增因电离子数增加浓增加到一定程度后，由于正负离子之间的相互作用力增大，因而使离子的运动速度降低，电导率反而下降。所以强电解质溶液的电导率随浓度变化可能出现最高点。弱电解质溶液的电导率随浓度的变化不显著，因浓度增加，其电离度下降，溶液中离子数目变化不大。如图强电质摩尔电导率与浓度的平方根成直线关系，德国化学科尔施如下公式来表示这种关系：mm

（9A

是一个与浓度无关的常数，是0时摩尔电，称，可由上图中的曲线外推得到。但弱解的限尔导不用推法，能下将介的尔施子立动律算4

mmm+-mmm+-5.1.4

5离独运定和子尔导科尔劳施根据大量的实验数据发现了一个规律当溶液无限稀释时一离子的运动是独立的其他离子的影HClHNOKClKNO及LiCl和LiNO33三对电解质的极限摩尔电导率

的差值相等，而与正离子的本性无关，如表所示。表.的水液一强解的限释尔导

电解质

m2

差数

电解质

m2

差数HCl

4.9×

4

34.83×

4HNO

3

0.04213

LiCl

4.9×

4

KClO4

35.06×

4KNO3

LiClO4

LiCl

4.9×

4

KNO3

0.01450

×10

43

0.01101

3

0.01101不论是在水溶液中还是在非水溶液中，均有这个规律。因此可以认为

m

（）此为科劳离独运定和别为正负离子在无限稀释时的摩尔电导m率。式）只适用于1-1价的电解质。对于

M

A

类型电解质，则科尔劳施离子独立运动定律应为

m

m

（11）用电中性条

除式(16)得11z

（）

即

,

,

（）298.15K时些离子的表2所。由表2知H和无稀释时的摩尔电率可谓鹤立鸡群。5

+++-+-+--2-6+++-+-+--2-表2.的溶中些子无稀时量导率

阳离子HLiK+NH4Ag

e73.4

阴离子OH-ClBrINO3COO3

e78.476.840.9

121212

Sr

12

ClOSO4

4

68.079.81213

MgLa